6 Определение количества блоков в передаваемом сообщении и выбор помехозащищенного кода

В качестве помехоустойчивого кода будем использовать циклический код. Количество разрядов, которыми отличаются две кодовые комбинации, называют кодовым расстоянием d. Наименьшее кодовое расстояние называется минимальным кодовым или Хэмминговым расстоянием d_min. От минимального кодового расстояния зависит число обнаруживаемых и исправляемых ошибок.

При (простые коды) – все кодовые комбинации являются разрешенными и ошибки не обнаруживаются;

При – обнаруживаются одиночные ошибки;

При – исправляются одиночные и обнаруживаются двойные ошибки.

Зависимость между числом проверочных символов в кодовой комбинации длиной для минимального кодового расстояния d_min= 3 определяется как:

(5.1)

Используя таблицу 5.1, основанную на расчетах по приведенной выше формуле, определим количество блоков в передаваемом сообщении. Воспользуемся следующей формулой:

, (5.2)

где – число информационных символов в блоке (см. таблицу 4)

Таблица 4.

7	4	3	1610
15	11	4	805
31	26	5	268,33
63	57	6	115
127	120	7	53,667
255	247	8	26,83
511	502	9	12,98
1023	1013	10	6,389

Опираясь на соотношение (5.2) и на результаты в таблице 4 можно сделать вывод, что целесообразно разбить весь текст на 27 блоков по 255 разрядов, при этом будут иметь место “балластные” разряды, но общая длина сообщения будет меньше, чем для других вариантов.

Вероятность двукратной и трехкратной ошибки для 255-разрядного блока:

При этом 6440-разрядное сообщение увеличится до 6885-разрядного.

За порождающий полином для синтеза кодера и декодера выбираем полином вида: .

7 Составление структуры пакета передаваемых данных для заданного протокола

Согласованное взаимодействие передающей и принимающей станций реализуется посредством обмена их служебными данными. Сюда входят биты синхронизации и фазирования, биты управления блоком данных, адрес источника и получателя, информация о структуре и типе передаваемого фрейма, флаги начала и конца блока. Например, протоколы передачи дискретной информации для компьютерных сетей связи имеют собственные форматы фреймов и алгоритмы управления передачей. Это и HDLC, и основанное на нем семейство LLC. Данные протоколы широко применяются в сетях Ethernet.

Формат кадра HDLC

На канальном уровне используется термин кадр для обозначения независимого объекта данных, передаваемого от одной станции к другой (рис.1).

Флаг. Все кадры должны начинаться и заканчиваться полями флага "01111110". Станции, подключенные к каналу, постоянно контролируют двоичную последовательность флага. Флаги могут постоянно передаваться по каналу между кадрами HDLC. Для индексации исключительной ситуации в канале могут быть посланы семь подряд идущих единиц. Пятнадцать или большее число единиц поддерживают канал в состоянии покоя. Если принимающая станция обнаружит последовательность битов не являющихся флагом, она тем самым уведомляется о начале кадра, об исключительной (с аварийным завершением) ситуации или ситуации покоя канала. При обнаружении следующей флаговой последовательности станция будет знать, что поступил полный кадр.

Формат кадра HDLC
Флаг(F)	Адрес(A)	Управляющее поле(C)	Информационное поле(D)	CRC	Флаг(F)

Формат управляющего поля кадра HDLC
1	2	3	4	5	6	7	8	Разряды
0	N(S)			P/F	N(R)			I-формат
1	0	S-коды		P/F	N(R)			S-формат
1	1	U-коды		P/F	U-коды			U-формат

Рис.3. Формат кадра и управляющего поля HDLC, где: N(S) - порядковый номер передаваемого кадра, N(R) - порядковый номер принимаемого кадра, P/F - бит опроса/окончания.

Адресное поле определяет первичную или вторичную станции, участвующие в передаче конкретного кадра. Каждой станции присваивается уникальный адрес. В несбалансированной системе адресные поля в командах и ответах содержат адрес вторичной станции. В сбалансированных конфигурациях командный кадр содержит адрес получателя, а кадр ответа содержит адрес передающей станции.

Правила адресации
Первичная станция А	------ Команда (Адрес В) ----->	Вторичная станция В	Несбалансированная конфигурация
	<----- Ответ (Адрес В) ------
Комбинированная станция А	----- Команда (Адрес В) ----->	Комбинированная станция В	Сбалансированная конфигурация
	<----- Ответ (Адрес В)------
	<----- Команда (Адрес А) ------
	------ Ответ (Адрес А) ----->

Рис.4. Правила адресации.

Управляющее поле задает тип команды или ответа, а так же порядковые номера, используемые для отчетности о прохождении данных в канале между первичной и вторичной станциями. Формат и содержание управляющего поля (рис. 1) определяют кадры трех типов: информационные (I), супервизорные (S) и ненумерованные (U).

• Информационный формат (I - формат) используется для передачи данных конечных пользователей между двумя станциями.

• Супервизорный формат (S - формат) выполняет управляющие функции: подтверждение (квитирование) кадров, запрос на повторную передачу кадров и запрос на временную задержку передачи кадров. Фактическое использование супервизорного кадра зависит от режима работы станции (режим нормального ответа, асинхронный сбалансированный режим, асинхронный режим ответа).

• Ненумерованный формат (U - формат) также используется для целей управления: инициализации или разъединения, тестирования, сброса и идентификации станции и т.д. Конкретный тип команды и ответа зависит от класса процедуры HDLC.

Информационное поле содержит действительные данные пользователя. Информационное поле имеется только в кадре информационного формата. Его нет в кадре супервизорного или ненумерованного формата. [Примечание: кадры "UI - ненумерованная информация" и "FRMR - Неприем кадра" ненумерованного формата имеют информационное поле].

Поле CRC (контрольная последовательность кадра) используется для обнаружения ошибок передачи между двумя станциями. Передающая станция осуществляет вычисления над потоком данных пользователя, и результат этого вычисления включается в кадр в качестве поля CRC. В свою очередь, принимающая станция производит аналогичные вычисления и сравнивает полученный результат с полем CRC. Если имеет место совпадение, велика вероятность того, что передача произошла без ошибок. В случае несовпадения, возможно, имела место ошибка передачи, и принимающая станция посылает отрицательное подтверждение, означающее, что необходимо повторить передачу кадра. Вычисление CRC называется циклическим контролем по избыточности и использует порождающий полином в соответствии с рекомендацией МКТТ V.41.